1958—2019年新疆岳普湖县农业气候资源时空变化特征研究

努尔阿米娜·依明

摘要 基于岳普湖国家一般气象站1958—2019年逐日气象数据，通过Excel软件以及运用气候倾向率、相关分析法对岳普湖县气象要素年代、年际、季节以及月变化特征进行了统计，并分析了岳普湖县年平均气温，≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃积温，降水量和日照时数等农业气候资源变化特征。结果表明，1958—2019年，岳普湖县年平均气温呈上升趋势，平均增速为0.20℃/10年;温度生长期内≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃积温均呈增加趋势，平均增速分别为42.9、42.4、41.4、62.2（℃·d）/10年;近62年来，岳普湖降水呈增加趋势，日照时数变化呈增加趋势，其气候变化倾向率为9.77 h/10年。

关键词 岳普湖县;气候变化;农业气候资源;时空变化

中图分类号：S888.7 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）04-0-03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.045

气候变化是21世纪全球面临的一个重大问题，这已成为不争的科学事实，尤其全球变暖已引起国际社会广泛关注[1-2]。IPCC第五次评估报告[3]指出，1880—2012年全球地表平均气温升高了0.85℃，气候变化背景下极端天气气候事件增加，中国不同气候区极端温度事件发生突变的时间段主要集中在20世纪80年代和90年代，且极端温度指标在1986—2015年变化趋势相对1956—1985年更为显著[4-5]。新疆地处中纬度西风带，欧亚大陆腹地，地形地貌复杂，气候独特多样[6]。近50年来，新疆气候变暖、降水增多趋势明显，1961—2010年，新疆年平均气温升温速率为0.32℃/10年，年降水量明显增加，增加速率为6.51%/10年，夏季增加趋势最明显，气候变暖背景下新疆极端天气、气候事件频发，新疆最高气温极端高值、最高气温极端低值、最低气温极端低值及最低氣温极端高值均呈现出上升趋势，且冬季最为显著[7-8]。无论是平均降水过程还是极端降水过程，均能反映新疆明显湿润化趋势。伴随降水量增加，降水强度及降水频率均增大，南疆地区极端降水和极端气温事件整体上都呈显著增加趋势[9]。其中简单降水强度指数、年湿期降水总量呈增加趋势;日最高温度月极小值、日最低温度月极小值、日最高温度月极大值、日最低温度月极大值、都显示出上升趋势，不同地区间农业气候资源存在不同程度差异性，分析和评价不同区域农业气候资源时空变化特征，对于指导区域内农业结构、种植 制度以及合理调配使用光、热、水等农业气候资源具有重要意义[10-11]。研究结果对合理利用气候资源，调整农作物种植结构并合理安排农业生产布局具有参考价值。

1 资料及分析方法

选用主要利用岳普湖国家一般气象站（39? 15?N，76? 47?E，海拔：1 206.3 m）1958—2019 年逐日气象观测资料，通过Excel软件以及运用气候倾向率、相关分析法，分析岳普湖县年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃积温、降水量和日照时数等农业气候资源变化特征。

2 结果与分析

2.1 气温、积温的变化特征

岳普湖县近62年年平均气温呈线性上升趋势，其气温倾向率为0.20℃/10年，接近中国增温率0.22℃/10年，明显低于新疆年平均气温升温速率0.32℃/10年，γ值通过α=0.01显著性检验[12]。不同季节平均气温变化情况：春、秋、冬季呈升温趋势，其气温倾向率分别为0.35℃/10年、0.15℃/10年、0.34℃/10年，春、冬季均高于年度气温增温率，而夏季变化却呈降温趋势，其气温倾向率为-0.05℃/10年（图1）。

1958—2019年岳普湖县年极端最高气温与年极端最低气温均波动中上升，其中年极端最高气温呈两谷三峰形式变化，1962—1969年、1985—2007年处于两个低谷期，以负距平为主，最低值在1992年、2002年、2004年，达36.4℃，1958—1960年、1976—1984年、2008—2019年处于三个偏高阶段，以正距平为主，最高值出现在1958年7月12日，达41.8℃，1982年次之，达41.5℃。

年极端最低气温，在1959—1978年、2006—2013年处于两个相对偏低时期，以负距平为主，1979—2005年处于偏高时期，最低值出现在2008年2月2日，达-25.9℃，最高值在1990年，达-12.3℃;年极端最高气温、极端最低气温均呈升高趋势，线性拟合增长率分别为0.06℃/10年和0.46℃/10年。

1958—2019年稳定通过≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃积温平均值为4 765.8℃ · d、4 668.5℃ · d、4 357.4℃ · d、3 714.8℃ · d，最多为：5 102.8℃ · d（2015年）、5 048.1℃ · d（2008年）、4 833.3℃ · d（2013年）、4 286.8℃ · d（2009年），最少为4 320.2℃ · d（1996年）、4 285.6℃ · d（1996年）、3 798.2℃ · d（1996年）、3 036.6℃ · d（1982年），极差782.6℃ · d、762.5℃ · d、1 035.1℃ · d、1 250.2℃ · d。随时间呈增加趋势，其倾向率为42.9（℃ · d）/10年、42.4（℃ · d）/10年、41.4（℃ · d）/10年、62.2（℃ · d）/10年。

2.2 降水量、日照时数的变化特征

从1958年以来的62年里，岳普湖县年平均降水量为66.6 mm，年最大降水量为236.7 mm（2010年出现），年最小降水量为7.2 mm（1997年出现），降水量极值比达229.5 mm，说明年降水量波动较明显，各年代降水量增减不十分明显著，近62年来降水趋势总体呈明显上升，气候倾向率7.67 mm/10a。

1958—2019年岳普湖县各月平均降水量年内变化主要特点属单峰型，8月降水最多达12.6 mm，7月次之，12月最少仅1.2 mm，11月次之。岳普湖县降水主要集中在夏季（6—8月），夏季平均降水量为33.0 mm，占全年降水量的50%，其中盛夏（7—8月）平均降水量达24.0 mm，占全年降水量36%;冬季（12—2月）平均降水量最少，为6.2 mm，仅占全年降水量9.3%;春季（3—5月）平均降水量为17.7 mm，占全年降水量26.6%;秋季（9—11月）平均降水量为9.8 mm，占全年降水量14.7%。可见，岳普湖县降水量在年内分布不均匀。总体来看，1958—2019年岳普湖县降水，春、夏、秋、冬季四季均呈增多趋势，其气候倾向率分别为1.17 mm/10年、4.31 mm/10年、1.91 mm/10年、0.23 mm/10年，其中夏季降水量增幅最大（图2）。

1958—2019年岳普湖县年平均日照时数为2 795.6 h，极大值为3 269.7 h，出现在1997年，极小值为2 378.2 h，出现在1982年，近62年来年日照时数呈显著增加趋势，其气候倾向率为9.77 h/10年;近62年来岳普湖县年日照时数春季、夏季、秋季呈增加趋势，冬季呈减少趋势。春季日照时数占全年降水百分率为24.2%，平均值为676.9 h，变化趋势为9.0 h/10年，最大值出现在2000年，为876.9 h，最小值出现在1975年，为490.9 h;夏季日照时数占全年降水百分率为32.9%，平均值为920.6 h，变化趋势为8.0 h/10年，最大值出现在2011年，为1 060.4 h，最小值出现在1982年，为713.9 mm;秋季日照时数占全年降水百分率为25.8%，平均值为720.2 h，变化趋势为0.1 h/10年，最大值出现在1979年，为837.8 h，最小值出现在1982年，为525.1 h;冬季日照时数占全年降水百分率为17.0%，平均值为476.3 h，变化趋势为-9.3 h/10年，最大值出现在1997年，为645.3 h，最小值出现在2008年，为316.7 h。可见，秋季日照时数增加趋势不显著，冬季日照时数呈显著减少趋势，春季和夏季日照时数以显著趋势增加;62年来岳普湖县月平均日照时数最大值出现在6月、7月，分别为375.1 h、373.3 h，其次是8月，为350.7 h;2月份日照时数最少，为156.7 h，1月次之为159.4 h，11月—翌年2月日照时数呈减少趋势，其余各月日照时数呈增多趋势。

3 结论

1958—2019年，岳普湖年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃的积温均呈增加趋势，其增速分别为0.20℃/10年、0.06℃/10年 、0.46℃/10年、42.9（℃ · d）/10年、42.4（℃ · d）/10年、41.4（℃ · d）/10年、62.2（℃ · d）/10年。春、秋、冬季平均气温呈升温趋势，而夏季平均气温却呈降温趋势。

从1958年以来的62年里，岳普湖县年平均降水量趋势总体呈明显上升，气候倾向率7.67 mm/10年，年降水量波动较明显，各年代降水量增减不十分明显著，春、夏、秋、冬季四季降水量均呈增多趋势;岳普湖县62年日照时数总体呈增加的趋势，其变化趋势为每10年增加9.77 h，春、夏、秋日照时数呈增加趋势，冬季日照时数呈显著减少趋势。

1958—2019年，岳普湖年平均气温12.0℃、极端最高气温为41.8℃、极端最低气温为-25.9℃;稳定通过≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃积温平均值为4 765.8℃ · d、4 668.5℃ · d、4 357.4℃ · d、3 714.8℃ · d;年平均降水量为66.6 mm，年平均日照时数为2 795.6 h。

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责任编辑：黄艳飞